In einer Studie, veröffentlicht in Nature Genetics , haben Wissenschaftler vom RIKEN Center for Life Science Technologies in Japan, in Zusammenarbeit mit dem RIKEN Zentrum für Integrative Medical Sciences , der Universität von Kopenhagen und dem Joint Genome Institute ( Walnut Creek , Kalifornien) , dass "entdeckt Springen DNA ", wie Retrotransposons bekannt - virale Elemente in das menschliche Genom integriert - eine Schlüsselrolle bei der Aufrechterhaltung der pluripotenz , die Fähigkeit von Stammzellen in viele verschiedene Arten von Körperzellen differenzieren zu spielen.
Diese Geschichte ist Teil einer grundsätzliches Umdenken statt in genomische Wissenschaft. Im Jahr 2009 Mitglieder der FANTOM Konsortium Projekt berichtet, dass ein bedeutender Anteil der Säugetier Transkriptom - also die RNA aus dem Genom transkribiert - besteht aus Abschriften von Retrotransposons Elemente , Überreste der alten Retroviren aus der gleichen Familie wie abgeleitet HIV , die in der Vergangenheit in Betracht gezogen , um nur die Parasitengenom. Die biologische Funktion dieser "Springen DNA " assoziierte RNA Transkripte blieb jedoch unbekannt.
In der aktuellen Studie auf embryonale Stammzellen ( ES-Zellen) und induzierten pluripotenten Stammzellen ( iPS-Zellen) mit vier Hochdurchsatzverfahren einschließlich Kappe Analyse der Genexpression ( CAGE ) , fanden die Forscher , dass Tausende von Transkripten in Stammzellen , die noch nicht kommentiert wurden von Retrotransposons transkribiert , vermutlich, um die Kernfunktionenauslösen . Diese Transkripte wurden gefunden, um in Stammzellen exprimiert werden kann , aber nicht differenzierten Zellen . Wichtig ist, zeigte die Arbeit , dass mehrere dieser Transkripte in der Aufrechterhaltung der Pluripotenz aufwendig, weil abbau mehrere von ihnen mittels RNA-Interferenz verursachte iPS ihre Pluripotenz zu verlieren und zu differenzieren.
Diese Transkripte scheinen rekrutiert worden überraschenderweise sowohl in der Human- und Maus- Genom , wo sie verwendet werden , um die Pluripotenz von Stammzellen erhalten. Irgendwie Organismen einschließlich des Menschen scheinen virale Elemente in ihr Genom in einer Weise, um die Pluripotenz von Stammzellen , die sie wieder regenerieren kann halten hilft gewonnen zu haben . Warum das so ist , bleibt ein Rätsel für zukünftige Untersuchungen.
Obwohl die Ergebnisse der Studie nicht direkt in Anwendungen in der regenerativen Medizin wesentlichen in der Transkriptionskontrolle des iPS und ES-Zellen gebracht werden , wohl wissend, dass die Retrotransposon Elemente ist ein wesentlicher Schlüssel für die Lösung der Rätsel , wie man besser Arten von Zellen in Zukunft regenerative erstellen Medizinstudium .
"Unsere Arbeit hat gerade erst begonnen , das Ausmaß der unerwarteten Funktionen von Retrotransposons und deren abgeleiteten Transkripte in der Stammzellbiologie geführt entwirren. Wir waren sehr überrascht, dass aus unseren Daten , dass , was einst als genetischen " Junk " , nämlich alte Retroviren, die es zu lernen dachte nur Parasiten des Genoms , sind in Wirklichkeit symbiotischen Elemente, die eng mit anderen Genen zu iPS und embryonalen Stammzellen in ihrem undifferenzierten Zustand halten zu arbeiten . Das ist ganz anders als die von Lehrbüchern , die diese genomische Elemente sind Junk gegebenen Bild ", erklärt Dr. Piero Carninci , leitender Prüfarzt der Studie .